微機(jī)型綜合保護(hù)相關(guān)保護(hù)設(shè)置方案改進(jìn)

巫嘉浪

摘 要：在繼電保護(hù)中由于系統(tǒng)單相接地、PT斷線、低電壓三種保護(hù)的物理現(xiàn)象有諸多相似的地方，三者的精確整定設(shè)置對(duì)于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)是個(gè)老大難問題，它們的誤動(dòng)作給供電企業(yè)安全生產(chǎn)和供配電可靠性帶來極壞影響。隨著現(xiàn)代微機(jī)型綜合保護(hù)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，這些問題已不再是問題。因此，合理運(yùn)用微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器對(duì)保護(hù)進(jìn)行合理設(shè)置可以很好地解決這問題。

關(guān)鍵詞：微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器；系統(tǒng)單相接地；PT斷線；低電壓保護(hù)；邏輯圖

引言

隨著綜合保護(hù)技術(shù)日益成熟，微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器愈來愈多地應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器相對(duì)于傳統(tǒng)保護(hù)繼電器有著很多無可比擬的優(yōu)勢，特別在保護(hù)設(shè)置方面。那么，可不可以運(yùn)用微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器（以下簡稱綜保繼電器）這方面優(yōu)勢解決一些以前一直困擾著傳統(tǒng)保護(hù)設(shè)置方面的老大難問題呢？下面，通過最近發(fā)生在某變電站的一起誤動(dòng)事故來進(jìn)行敘述。

1 事故經(jīng)過

在對(duì)已改造完成的35kV/10某變電站的#1進(jìn)線回路進(jìn)行送電。對(duì)#1進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行合閘操作，觀察帶電顯示器顯示電壓正常，再行對(duì)#1主變35kV開關(guān)進(jìn)行合閘操作，在#1主變35kV開關(guān)合閘后大約1秒鐘，出現(xiàn)#1進(jìn)線開關(guān)事故跳閘，35kV一/二分段開關(guān)自切啟動(dòng)合閘成功。設(shè)備送電前運(yùn)行方式如下：35kV二段母線運(yùn)行，35kV一/二分段開關(guān)熱備用，分段自切投自動(dòng)、#1進(jìn)線低電壓保護(hù)投用及其他保護(hù)均投用。

2 事故原因查找及分析

首先，查看模擬屏光字牌：#1進(jìn)線低電壓動(dòng)作光字牌、35kV自切成功光字牌點(diǎn)亮，再查看各相關(guān)綜保繼電器顯示：#1進(jìn)線低電壓動(dòng)作、35kV自切成功，然后檢查進(jìn)線端帶電顯示均顯示三相電壓正常。同時(shí)，電話聯(lián)系電源端值班，系統(tǒng)無低電壓事故匯報(bào)。

在諸多方面分析排查，表明電源端無恙，初步斷定事故原因出在35kV一段母線壓變上，故做出以下查找分析：

2.1 低電壓動(dòng)作原因查找及分析

（1）翻看#1進(jìn)線綜保繼電器三相電壓記錄均為0V，35kV一/二分段綜保繼電器自切條件滿足，自切啟動(dòng)。

（2）搖出35kV一段母線壓變小車，對(duì)一次熔絲進(jìn)行檢查，完好。

（3）查看35kV一段母線壓變?cè)囼?yàn)報(bào)告，試驗(yàn)合格。

初步診斷：排除壓變一次回路故障可能，基本鎖定二次回路故障。

（4）檢查二次小開關(guān)熔絲，完好，再對(duì)二次整個(gè)回路檢查其連續(xù)性，發(fā)現(xiàn)是對(duì)手車插頭進(jìn)行更換時(shí)導(dǎo)致其接觸不好。

結(jié)論：PT二次回路三相斷線誤動(dòng)為低電壓事故跳閘。

2.2 對(duì)#1進(jìn)線開關(guān)低電壓跳閘為何發(fā)生在#1主變35kV開關(guān)合閘后動(dòng)作原因分析

由于綜保繼電器的保護(hù)啟動(dòng)需要一個(gè)啟動(dòng)值即門檻值，故在合上#1進(jìn)線開關(guān)的時(shí)候雖然沒有電壓卻也不會(huì)啟動(dòng)（35kV一段母線上沒有帶負(fù)荷故電流很小不足以啟動(dòng)）。在合上#1主變35kV開關(guān)后，由于對(duì)變壓器的沖擊，產(chǎn)生很大勵(lì)磁涌流促使綜保繼電器電流達(dá)到保護(hù)的啟動(dòng)值，故此時(shí)低電壓動(dòng)作啟動(dòng)。

綜上，此次事故的主要原因在于雖然使用了綜保繼電器，但是保護(hù)整定設(shè)置還采用傳統(tǒng)設(shè)置方式，沒能把PT三相斷線與低電壓很好的區(qū)分開。類似的事故誤動(dòng)還經(jīng)常發(fā)生在系統(tǒng)單相接地與PT一相斷線之間。誤動(dòng)事故無疑給供電企業(yè)的供電可靠性以及事故原因的排查帶來極壞的影響和誤導(dǎo)，特別對(duì)于那些一級(jí)負(fù)荷用戶危害更大，甚至因此造成無可挽回的損失。

3 改進(jìn)方案

經(jīng)過這些年對(duì)綜合保護(hù)繼電器的應(yīng)用中摸索總結(jié)，得出以下方案可以做到把三種保護(hù)區(qū)別開來。在提出改進(jìn)方案前，首先要弄清楚在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中系統(tǒng)單相接地、PT斷線以及低電壓三者之間有什么本質(zhì)的區(qū)別以及存在什么不一樣的物理現(xiàn)象，然后再從中入手，提出解決方案。

首先，所謂的系統(tǒng)單相接地是指電力系統(tǒng)中三相中任何一相出現(xiàn)接地現(xiàn)象。在物理上體現(xiàn)出來有兩個(gè)方面的現(xiàn)象：

（1）三相電流不平衡，出現(xiàn)較大的負(fù)序電流。

（2）接地相電壓大幅度下降，其他兩相電壓升至線電壓即√3U相。

而PT斷線則通常指壓變一次、二次回路的任意一相斷線、任意兩相斷線及三相同時(shí)斷線。其在物理上現(xiàn)象也有兩個(gè)方面：

（1）電流在一次系統(tǒng)中沒有變化，而在二次回路中則為斷線相無電流，其他相無變化，無負(fù)序電流出現(xiàn)。

（2）斷線相電壓為0V，其他相為相電壓，即所謂有流無壓。

低電壓則是指進(jìn)線電源失電，三相電壓為0V，電流為0A，即所謂無壓無流。

從上述的描述以及平時(shí)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，容易造成混繞的無非以下兩種情況：

（1）系統(tǒng)單相接地與PT一相斷線之間。

（2）PT三相斷線與低電壓之間。

只要在保護(hù)整定設(shè)置過程中把以上兩種情況清楚區(qū)別開來，所謂的系統(tǒng)單相接地、PT斷線及低電壓的混繞就迎刃而解了。根據(jù)以上要求，提出初步邏輯設(shè)置方案如下：

（1）系統(tǒng)單相接地的設(shè)置

即任何一相電壓U<25V與零序電流I0>Ie（用零序電壓代替同樣可實(shí)現(xiàn)）一同滿足既是系統(tǒng)單相接地。

備注：Ie的定值大小根據(jù)實(shí)際情況各自設(shè)定。25V為低電壓定值，75V為有電壓定值，均為經(jīng)驗(yàn)值整定，各自根據(jù)實(shí)際情況自行整定（下文同）。

（2）PT一相斷線、PT二相斷線、PT三相斷線的設(shè)置。

a.PT一相斷線設(shè)置

即PT一相斷線與單相接地的區(qū)別就在于：PT一相斷線時(shí)無零序電流，單相接地有零序電流。

b.PT二相斷線設(shè)置

c.PT三相斷線設(shè)置

所以，PT斷線保護(hù)設(shè)置邏輯圖即上面三種情況取或即可。

（3）低電壓保護(hù)動(dòng)作設(shè)置

PT三相斷線與低電壓的不同點(diǎn)就在于：PT三相斷線有電流，低電壓沒有電流。在傳統(tǒng)的保護(hù)中往往就以PT三相斷線發(fā)生機(jī)率低而不去設(shè)置它，當(dāng)然這對(duì)于科學(xué)來說是很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，但基于?dāng)時(shí)技術(shù)條件也只得如此。隨著現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)特別是綜合保護(hù)繼電器技術(shù)的發(fā)展，完善這缺陷就成為可能，并且是必然趨勢。

當(dāng)然在實(shí)際設(shè)置中，有很多條件需要考慮，比如斷路器小車的位置、斷路器的分合狀態(tài)、一次壓變閘刀位置、二次的小開關(guān)位置等等。

4 結(jié)束語

綜上所述，該方案能很好地將系統(tǒng)單相接地、PT斷線及低電壓三者區(qū)分，而且在實(shí)際采用了上述方案保護(hù)設(shè)置后該變電站以及后來改造的其他幾個(gè)變電站，均取得了良好效果。運(yùn)行至今無再出現(xiàn)過系統(tǒng)單相接地、PT斷線及低電壓誤報(bào)警、誤動(dòng)作等相關(guān)事故，大大地提高了供配電的可靠性及事故處理、原因查找的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]趙民.備用電源自動(dòng)投入裝置誤動(dòng)事故[J].電世界，2006，547.